Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • medtech
  • ММИФ-2018
  • Vitacoin

Включите свет поярче

Тусклый свет делает глупее, а мерцание с нужной частотой лечит от Альцгеймера

Иван Сычев, Geektimes

Длительное нахождение в плохо освещённых помещениях меняет структуру мозга, снижает способность к обучению и ухудшает память. Нейрофизиологи Университета штата Мичиган выяснили это с помощью экспериментов над мышами: группа животных, которая в течение месяца получала мало света, потеряла 30% ёмкости гиппокампа, ответственного за переход кратковременной памяти в долговременную.

Исследователи из Университета штата Мичиган использовали нилотских травяных мышей для экспериментов по влиянию света на мозг. Как и люди, эти мыши ведут дневной образ жизни, а ночью спят. Животных разделили на две группы. Первая группа была подвергнута влиянию тусклого света, а второй света более чем хватало. В результате учёные выяснили, что мыши из первой группы потеряли 30% ёмкости гиппокампа и плохо выполняли поставленную перед ними пространственную задачу. Мыши из второй группы выполняли эту задачу с лёгкостью. К счастью, процесс оказался обратим: четыре недели яркого света после месячного перерыва – и первая группа полностью восстановила свои способности. 

Это первое исследование, которое показало структурные изменения мозга в зависимости светового режима. Неспособность мышей, подвергнутых влиянию тусклого света, решать пространственную задачу похожа на то, как люди после кинотеатра или долгого похода по магазинам не могут найти свой автомобиль на парковке. Американцы около 90% времени проводят в помещении. 

Устойчивое воздействие тусклого света привело к значительному сокращению нейротрофического фактора мозга – белка, стимулирующего развитие нейронов. Белок BDNF увеличивает численность и дифференциацию новых нейронов и синапсов, он активен в гиппокампе, коре мозга и переднем мозге, то есть в областях, отвечающих за обучение и память. При нехватке света организм вырабатывает меньше этого белка, в результате чего в гиппокампе производится меньше нейронов и синапсов между ними. 

bright-lights.jpg

Дендритные шипики мышей, проведших месяц при тусклом освещении (внизу), и животных контрольной группы (вверху) – ВМ.

Свет действуют на другие участки мозга прежде, чем затормаживается производство BDNF в гиппокампе. Команда исследователей протестировала ещё одну область мозга, которая может влиять на данные процессы – гипоталамус. В нём производится пептид орексин, который воздействует на различные функции мозга. Перед учёными стоит вопрос: если мышам давать орексин, восстановится ли их мозг без нормального светового режима? 

Ответ на этот вопрос может открыть новые возможности для лечения больных глаукомой, людей с дегенерацией сетчатки глаза и когнитивными нарушениями. «В случае с людьми с болезнями глаз можем ли напрямую манипулировать этой группой нейронов, чтобы предоставить им преимущества, которые даёт яркое освещение? Ещё одна возможность – улучшить когнитивную функцию у пожилых людей и людей с неврологическими расстройствами. Можем ли мы помочь им восстановить функции или предотвратить дальнейшее их снижение?» – говорит Лили Ян, руководитель исследовательского проекта. 

Свет также способен повлиять на дегенеративные болезни мозга. При болезни Альцгеймера в нейронах мозга образуются крупные отложения бета-амилоида. Сократить влияние болезни можно, если снизить производство этих белков. Команда из Массачусетского технологического института сделала это при помощи стимуляции гиппокампа на частоте 40 Гц в течение часа. Световые импульсы, которые в рамках эксперимента подавались напрямую в мозг мышей по оптоволокну, помогали генерировать гамма-ритмы мозга, которые нарушаются при болезни Альцгеймера. При этом производство бета-амилоида снизилось на 40-50%.

bright-lights1.jpg

Растворимые частицы бета-амилоида (зеленые) в мозге мышиной модели болезни Альцгеймера (слева). Часовая стимуляция случайными частотами вспышек света увеличивает количество пептида (в середине), а вспышки с частотой 40 Гц – заметно уменьшают (справа). Рисунок из статьи Iaccarino et al. (Nature, 2016) – ВМ.

Поскольку людям в больнице вводить в мозг оптоволокно – не лучшая идея, учёные попытались отыскать другой метод. Оказалось, что гамма-ритмы можно исправлять с помощью светодиодов. У мышей, которых заставили смотреть на их мерцание, не только более чем в 2 раза снижалось количество бета-амилоида, но и уменьшались уже имеющиеся амилоидные бляшки. В мозгу при правильных гамма-ритмах включались механизмы, которые сами устраняли отложения.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

память мозг болезнь Альцгеймера Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Гиппокамп и Альцгеймер: новые данные

Ученые из Институтов Гладстона установили, как важнейший генетический риск-фактор болезни Альцгеймера – патологический вариант гена аполипопротеина E – вызывает ослабление памяти.

читать

Противоэпилептический препарат нормализует работу мозга на ранних стадиях болезни Альцгеймера

Противоэпилептический препарат леветирацитам подавляет гиперактивность гиппокампа головного мозга у пожилых пациентов с умеренными нарушениями функций мозга, предшествующими развитию болезни Альцгеймера.

читать

Мозг способен компенсировать пагубное действие амилоидных бляшек

На ранних стадиях болезни Альцгеймера мозг человека может особым образом реорганизовываться, что откладывает появления симптомов заболевания.

читать

Остановить болезнь Альцгеймера

Ученые института Солка синтезировали препарат, предотвращающий прогрессирование болезни Альцгеймера. А финские исследователи надеются, что в течение ближайших 3 лет их методика раннего выявления этого заболевания будет введена в практику.

читать

Электростимуляция мозга против болезни Альцгеймера

Воздействие на определенные зоны мозга пациентов с болезнью Альцгеймера слабыми электрическими импульсами позволяет приостановить и даже повернуть вспять дегенерацию нервной ткани и улучшить познавательную функцию.

читать